Теоретические основы теплотехники. Ляшков В.И. - 112 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

при Z ≥ 2300 .)](Pr)Pr/(Pr,[Re
,0,5
ж
,
сж
331250
23000690253 −+= Z
Для расчета конденсации внутри высоких вертикальных труб рекомендуется
критериальное уравнение
780
310920
,
),,(Re ZΠ+= ,
где
.
2
п
gd
w
ρ
′
ρ
′′
=Π
2 Конденсация на наклонных поверхностях (см. рис. 2.56) отличается тем, что
стекание конденсата происходит здесь код действием силы
F, несколько меньшей,
чем сила веса:
F = mg cosϕ. В результате средняя скорость течения по сравнению с
вертикальным положением несколько меньше, а толщина пленки несколько больше.
Значит величина
α будет несколько меньше. В расчетах это учитывают, как обычно вводя поправочный множитель
.)(cos
,
к
250
ϕ=ε
ϕ
3 Часто пар подается на конденсацию через специальные сопла с большой скоростью, направленной вдоль
поверхности, как показано это на рис. 2.57. В этом случае в результате трения, когда направления движения пленки и пара
совпадают, скорость движения пленки увели-
чивается, уменьшается ее толщина и увеличивается значение
α. Если же направления движения пленки и пара
противоположны, то с увеличением
w
п
сначала происходит торможение пленки и увеличение ее толщины, но с ростом w
п
сильное трение приводит к турбулизации и срыву капель конденсата с поверхности пленки. При этом средний коэффициент
теплоотдачи тоже увеличивается.
Описанные эффекты учитывают при расчетах введением поправочного
множителя
ε
w
который как всегда определен опытным путем и приводится обычно в
виде графика зависимости
ε
w
= f (w
п
). Такой график приведен на рис. 2.58.
4 При конденсации влажного пара с высокой степенью сухости (
х > 0,8)
величина
α практически не зависит от сухости пара, поэтому никаких поправок не
вводят. При конденсации перегретого пара с небольшой степенью перегрева,
расчеты ведут по обычным формулам, но вместо теплоты парообразования
r в них
ставят величину r + c
p
(t
пп
– t
н
), т.е. учитывают теплоту перегрева. Это
незначительно увеличивает значение
α. При конденсации существенно перегретого
пара (
∆t > 30 К) рассчитывают отдельно поверхность, необходимую для охлаждения
пара до
t
н
, а далее – поверхность конденсации обычным способом.
5 В отдельных случаях, особенно в технологических установках, на
конденсацию поступает пар, содержащий примеси воздуха. При этом по мере
конденсации пара вблизи стенки увеличивается концентрация
неконденсирующегося газа, что затрудняет приток пара к холодной стенке. В
результате интенсивность теплоотдачи резко уменьшается. Учитывают это
введением в расчетные формулы поправочного множителя
ε
в
, зависимость которого
от процентного содержания воздуха в смеси показана на рис. 2.59
. Из рисунка
видно, что даже небольшие (4 % по массе) примеси воздуха уменьшают
α почти в
пять раз. Вот почему конденсаторы, работающие под вакуумом и подсасывающие
воздух из атмосферы, периодически продувают, чтобы удалить скапливающийся в
них воздух.
6 При конденсации на трубных пучках конденсат с верхних труб стекает на
нижние, в результате средняя толщина пленки здесь больше. Одновременно это
отекание вызывает дополнительную турбулизацию пленки на нижних трубах. В результате средний коэффициент
теплоотдачи для всего пучка получается несколько меньше, чем на одиночной трубе
. Это уменьшение тем больше, чем
большее число труб находится в одном вертикальном ряду. При расчетах это учитывают с помощью поправочного
множителя
ε
п
, зависящего от числа труб в, расположенных друг под другом. Величину ε
п
находят или по графику на рис.
2.60, или рассчитывают по формулам:
для коридорного пучка п= (1/n)
0,25
,
для шахматного пучка n= 0,1+ (1/n)
0,25
.
7 При эксплуатации всегда возникает загрязнение поверхности конденсации пленкой окислов, накипи и др. Это может
снижать величину
α на 20 … 30 %, что необходимо учитывать, назначая соответствующие коэффициенты запаса.
2.3.10 Теплоотдача при кипении
З
накомое с детства и завораживающее взгляд кипение в действительности является одним из наиболее сложных процессов,
обеспечивающих наибольшую интенсивность теплообмена. Кипение – это процесс парообразования, сопровождающийся
бурным выделением пузырьков пара. Особенности такого процесса рассмотрим сначала на примере кипения в большом
объеме, хотя такое кипение не очень часто встречается в технике.
Если рассматривать отдельный пузырек пара внутри кипящей жидкости, то можно отметить, что со стороны жидкости
на пар действует не только сила давления
р
н
но и дополнительная сила, создаваемая поверхностным натяжением жидкости
w
п
w
п
Рис. 2.57 Течение пара
вдоль стенки
ε
w
1,0
1,5
2,0
2,5
w
2
22
ρ
αρ
g
w
500 1000 1500
Рис. 2.58 Зависимость α
w
= f (w
п
)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 C%
Рис. 2.59 Зависимость ε
в
= f (c)

Страницы